معهد MIT يطوّر شريحة lidar بلا أجزاء متحركة وبمجال رؤية واسع للسيارات ذاتية القيادة

كشف مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في 22 يوليو 2026 عن تصميم لشريحة lidar يمنح مجال رؤية أوسع وأوضح من دون أي جزء متحرك. ويعتمد التصميم على هوائيات مختلفة الأشكال توضع متلاصقة دون تداخل بينها.

ما المشكلة في شرائح lidar؟

يقيس lidar (اختصار light detection and ranging) المسافة بإرسال نبضات ليزر ورصد زمن عودتها، وبهذه الطريقة تُبنى خريطة ثلاثية الأبعاد للمحيط. وأكبر صعوبة في نقل هذا المستشعر إلى شريحة هي ضيق المساحة على الرقاقة: فكلما اقتربت الهوائيات التي تبعث الضوء وتستقبله من بعضها، زاد تشويشها على إشارات جاراتها. وقد التفّ مهندسو MIT على هذه المشكلة بجعل الهوائيات المتجاورة مختلفة الأشكال، فبسبب اختلاف هندستها لم تعد «تلتقط» إشعاع بعضها بعضاً ولا تخلط بينه. ووفق MIT، خفّض هذا النهج في الاختبارات التداخل المتبادل بشكل حاد، مع الإبقاء على شعاع واحد ضيق ودقيق.

تحلّ أجهزة lidar الميكانيكية التقليدية المهمة نفسها بالقوة الغاشمة، عبر مرايا دوّارة ومحركات تمسح الفضاء فعلياً. وهذه الماسحات ضخمة ومكلفة وتتآكل مع الوقت. أما نقل البصريات كلها إلى شريحة فيزيل الأجزاء المتحركة، لكنه يصطدم تحديداً بمشكلة التداخل بين الهوائيات المتقاربة، وهي المشكلة التي يعالجها عمل MIT الجديد.

كيف يُوجَّه الشعاع بلا محركات؟

تتحكم شريحة MIT في الشعاع بالإلكترونيات لا بالميكانيكا. ويشبه المبدأ المصفوفة الهوائية الطورية في الرادارات: إذ تُضبط طور الإشارة على كل هوائي بحيث يتجه الشعاع الكلي نحو الاتجاه المطلوب، ويمكن «نقله» عبر القطاع من دون أي عنصر متحرك. ولهذا من الضروري ألا تتداخل الهوائيات المتجاورة، وإلا تشتّت الشعاع وفقد دقته. وتتيح الهوائيات المختلفة الأشكال رصّ المُشِعّات بكثافة أكبر، مع الحفاظ على شعاع واحد واضح يمسح مجال رؤية واسعاً.

• الجهة المطوِّرة: مهندسو MIT
• صفر أجزاء متحركة: يُوجَّه الشعاع بالإلكترونيات لا بالمرايا
• هوائيات مختلفة الأشكال متلاصقة دون تشويه متبادل للإشارة
• في الاختبارات: انخفاض حاد في التداخل مع الإبقاء على شعاع واحد دقيق
• هدف التطبيق: مستشعرات السيارات ذاتية القيادة

يمكن وضع هوائيات مختلفة الأشكال قرب بعضها دون «خلط» إشارات جاراتها،

بهذه العبارة يصف مهندسو MIT جوهر ابتكارهم.

ماذا يعني ذلك للسيارات ذاتية القيادة؟

يُعدّ مجال الرؤية الأوسع مع الدقة نفسها معياراً حاسماً للسيارات ذاتية القيادة. فـ lidar يبني خريطة ثلاثية الأبعاد حول المركبة، وكلما اتسع القطاع دون نقاط عمياء، رصد النظام العوائق في وقت أبكر واتخذ قراراته بأمان أكبر عند السرعات العالية. أما مجال الرؤية الضيق فيفرض تركيب عدة مستشعرات على محيط الهيكل أو إضافة ميكانيكا، وهو ما يرفع الكلفة ويضيف نقاط عطل إضافية.

كما أن التصميم الصلب الخالي من الأجزاء المتحركة أرخص وأكثر موثوقية. فليس فيه ما يمكن أن يتعطل ميكانيكياً، والإنتاج التسلسلي للشرائح أرخص جوهرياً من تجميع بصريات ميكانيكية دقيقة. وبالنسبة لشركات صناعة السيارات، هذا طريق نحو أجهزة lidar يمكن تركيبها في الطرازات الواسعة الانتشار، لا في النماذج البحثية الباهظة فقط.

ماذا يعني هذا؟

يرفع عمل MIT قيدين في آن واحد عن أجهزة lidar الصلبة: ضيق مجال الرؤية والتداخل بين الهوائيات على الشريحة. وإذا أمكن توسيع هذا النهج إلى الإنتاج التسلسلي، فستحصل السيارات ذاتية القيادة على «نظرة» أوسع وأوضح وأرخص إلى الطريق دون ميكانيكا هشة. وهذه خطوة أخرى نحو ألا يبقى lidar الموثوق امتيازاً للمركبات البحثية الباهظة.